JP2012110431A

JP2012110431A - 微細気泡発生装置

Info

Publication number: JP2012110431A
Application number: JP2010260357A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Kawahara; 一成川原
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: JP5508235B2

Abstract

【課題】浴槽水に混入させる空気を取り入れる部分に設けられた弁が詰まることを抑制した微細気泡発生装置を提供すること。
【解決手段】浴槽２に設けている吸込孔２２と吐出孔２３とを連通管３で連通させ、連通管３の流路中に、空気混入部４とポンプ部５とを設けた微細気泡発生装置１において、空気混入部４を、減圧部４１を有するベンチュリ部４０と、減圧部４１に電気的駆動弁４２を介して連通する空気吸い込みノズル４４と、で構成し、ベンチュリ部４０をポンプ部５に近接させて配置するとともに、電気的駆動弁４２をベンチュリ部４０に一体に取り付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴槽に取り付けられる微細気泡発生装置に関するものである。

従来から、図２（ａ）に示すように、浴槽２に取り付けられ、浴槽２内の浴槽水を吸い込み、吸い込んだ浴槽水中に微細気泡を含ませて浴槽２内に吐出させる微細気泡発生装置１が提案されている（特許文献１等参照）。

この微細気泡発生装置１は、浴槽２に設けている吸込孔２２と吐出孔２３とを連通管３で連通させ、この連通管３の流路中に、空気混入部７とポンプ部５と気液溶解タンク６とを設けたものである。

空気混入部７は、ポンプ部５に連通管３を介して連通接続されており、図２（ｂ）に示すように、浴槽水が通過する流路となるベンチュリ部７０と、チューブ７１と、逆止弁７２と、空気吸込みノズル７３と、から構成されている。ベンチュリ部７０は、浴槽水が通過する際に減圧状態となる減圧部７４を有しており、この減圧部７４にチューブ７１の一端が連通接続されている。また、チューブ７１の他端には、逆止弁７２を介して空気吸込みノズル７３が接続されている。

上記構成の微細気泡発生装置１では、ポンプ部５を始動させると、浴槽２内の浴槽水が吸込孔２２から吸い込まれ、この浴槽水が連通管３を通過し、空気混入部７（ベンチュリ部７０）に流れ込む。このとき、ベンチュリ部７０の減圧部７４がベンチュリ効果により減圧状態となり、逆止弁７２が開いてチューブ７１と空気吸い込みノズル７３とが連通し、空気吸込みノズル７３から空気が吸い込まれる。この空気が減圧部７４まで到達し、ベンチュリ部７０を通過する浴槽水に混入される。

特開２００５−３２４００１号公報

上記構成の微細気泡発生装置１では、ポンプ部５の駆動を停止すると、ベンチュリ部７０に浴槽水が流れ込まなくなるので、減圧部７４が減圧状態とならず、逆止弁７２がチューブ７１と空気吸い込みノズル７３とを連通させない状態となる。

このとき、一部の浴槽水がチューブ７１を通って逆止弁７２に流れ込み、この逆流した浴槽水の汚れ（石鹸カスや油脂、垢、水垢など）が逆止弁７２のシール部分に使用するグリースなどと混じって固着し、逆止弁７２を詰まらせてしまう場合がある。その場合、再度ポンプ部５を駆動させても逆止弁７２は作動せず、チューブ７１と空気吸い込みノズル７３とを連通させる状態にならないという問題があった。

そこで、本発明は、浴槽水に混入させる空気を取り入れる部分に設けられた弁が詰まることを抑制した微細気泡発生装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の微細気泡発生装置は、浴槽に設けている吸込孔と吐出孔とを連通管で連通させ、前記連通管の流路中に、空気混入部とポンプ部とを設けた微細気泡発生装置において、前記空気混入部を、減圧部を有するベンチュリ部と、前記減圧部に電気的駆動弁を介して連通する空気吸い込みノズルと、で構成し、前記ベンチュリ部を前記ポンプ部に近接させて配置するとともに、前記電気的駆動弁を前記ベンチュリ部に一体に取り付けたことを特徴とする。

また、本発明の微細気泡発生装置は、前記電気的駆動弁の開閉を制御するとともに前記ポンプ部内の羽根車の回転数を制御及び検知する制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、前記ポンプ部を始動させてから、前記羽根車の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、前記電気的駆動弁を閉状態にする制御を行うことが好ましい。

また、本発明の微細気泡発生装置は、前記電気的駆動弁の開閉を制御するとともに前記ポンプ部内の羽根車の回転数を制御及び検知する制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、前記ポンプ部を駆動させている間、前記羽根車の回転数を基に回転が不安定であることを検知してから、前記羽根車の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、前記電気的駆動弁を閉状態にする制御を行うことが好ましい。

本発明の微細気泡発生装置は、浴槽水に混入させる空気を取り入れる部分に設けられた電気的駆動弁が詰まることを抑制できる。

本発明の実施形態の微細気泡発生装置を示し、（ａ）は全体の概略説明図であり、（ｂ）は空気混入部の断面図であり、（ｃ）は全体の斜視図である。従来の微細気泡発生装置を示し、（ａ）は全体の概略説明図であり、（ｂ）は空気混入部の断面図である。

以下、本発明の実施形態の一例を添付図面に基づいて説明する。

本実施形態の微細気泡発生装置１は、図１（ｃ）に示すように、浴槽２の壁面２０の外側に取り付けられ、浴槽２内の浴槽水を吸い込み、吸い込んだ浴槽水に微細気泡を含ませて浴槽２内に吐出させるものである。以下、この浴槽水の流れを基準に上流側と下流側を決めて、各構成の説明を行う。

浴槽２の壁面２０には、浴槽２内外に貫通する装置取付部２１が設けてある。この装置取付部２１には、浴槽２内の浴槽水の吸い込み口となる吸込孔２２と、この吸い込んだ浴槽水の浴槽２内への吐き出し口となる吐出孔２３とが設けてある。

吸込孔２２と吐出孔２３には連通管３の一端と他端とがそれぞれ接続されており、この連通管３を介して、吸込孔２２と吐出孔２３とが連通状態になっている。この連通管３の流路中には、上流側から順番に、空気混入部４、ポンプ部５、気液溶解タンク６が設けられている。図１（ａ）に示すように、ポンプ部５には、制御ユニット８が電気的に接続されている。この制御ユニット８に電気的に接続された操作器９を操作することで、ポンプ部５は制御される。この操作器９は、浴室あるいは脱衣室等に設置される。

本実施形態の微細気泡発生装置１は、これらの、吸込孔２２、吐出孔２３、連通管３、空気混入部４、ポンプ部５、気液溶解タンク６、制御ユニット８及び操作器９から構成される。

ポンプ部５は、内部に羽根車５０を備えている。ポンプ部５は、この羽根車５０が回転することで、浴槽２内の浴槽水を吸込孔２２から吸い込み、連通管３の流路中に設けた各構成に通過させた後に、吐出孔２３から浴槽２内に吐出させる。

空気混入部４は、吸込孔２２に連通管３を介して連通接続されている。この空気混入部４は、通過する浴槽水に、空気を供給する部分である。詳細な構成については、後述する。

気液溶解タンク６は、ポンプ部５に連通管３を介して連通接続されている。この気液溶解タンク６は、空気混入部４で供給された空気を浴槽水に溶解させる部分である。なお、符号６０は、気液溶解タンク６に設けられた排気管であり、気液溶解タンク６内の未溶解の空気を排気するものである。また、符号６１は、気液溶解タンク６内の未溶解空気を、ポンプ部５と気液溶解タンク６の間の連通管３に戻す、循環空気路である。

気液溶解タンク６で空気を溶解させた浴槽水は、吐出孔２３から浴槽２内に吐出されるまでに、溶解した空気が微細気泡化されて、微細気泡を含んだ浴槽水となる。なお、吐出孔２３部分には、この微細気泡を含んだ浴槽水をジェット噴射させる圧力制御部を設けていてもよい。

本実施形態の空気混入部４の構成について、さらに詳しく説明する。

空気混入部４は、図１（ｂ）に示すように、浴槽水が通過する流路となるベンチュリ部４０と、電気的駆動弁４２と、空気吸込みノズル４４と、フィルタ４５から構成される。

ベンチュリ部４０は、筒状の剛性部材で形成され、流路の途中に、流路面積が狭くなる小径部分を有する。この小径部分を浴槽水が通過する際、浴槽水の流速が増速し、この小径部分及び小径部分の下流側近傍が減圧状態となる。この小径部分及びその下流側近傍を、減圧部４１とする。

ベンチュリ部４０は、その上流側の端部が、吸込孔２２に連通管３を介して連通接続連され、その下流側の端部が、ポンプ部５に連通管３を介して連通接続されている。ここで、ベンチュリ部４０は、ポンプ部５に近接した位置に配置されている。なお、ベンチュリ部４０は、その下流側の端部が連通管３を介さずにポンプ部５に直接連通接続されていてもよい。

ベンチュリ部４０の減圧部４１には、ベンチュリ部４０内外に貫通する連通孔４００が形成されている。そして、この連通孔４００に連通する部分でベンチュリ部４０の外側には、電気的駆動弁４２が直接取り付けられている。つまり、電気的駆動弁４２と、ベンチュリ部４０と、ポンプ部５とは、近接した位置に配置されており、電気的駆動弁４２と、ベンチュリ部４０とは一体となっている。

また、電気的駆動弁４２には、空気吸込みノズル４４の一端が連通接続されており、空気吸込みノズル４４の他端には、空気吸込みノズル４４内への吸気中の異物の付着を防止するフィルタ４５が取り付けられている。

電気的駆動弁４２は、電気で開閉駆動される弁であり、本実施形態では、電磁石（ソレノイド）４６の磁力を用いてプランジャ４７と呼ばれる鉄片を突出後退運動させることで弁を開閉する仕組みを持つ電磁弁である。なお、電気的駆動弁４２は、電動機（モーター）で駆動する電動弁であってもよい。

電磁弁からなる電気的駆動弁４２は、図１（ｂ）に示すように、空気吸込みノズル４４と減圧部４１の連通孔４００を連通させる流路４３０を内部に備える弁部４３と、電磁石４６とプランジャ４７からなる駆動部４８と、から構成される。駆動部４８の外郭及び弁部４３は、剛性部材で形成されている。駆動部４８の電磁石４６には、電気接続線４９を介して制御ユニット８が電気的に接続されている。電気的駆動弁４２は、制御ユニット８から電気が供給されることで、電磁石４６がプランジャ４７を弁部４３側に突出させる。

電気的駆動弁４２は、プランジャ４７を突出させることで、弁部４３内の流路４３０を、完全に閉状態（図１（ｂ）に示す状態）とする。また、プランジャ４７を後退させることで、流路４３０を、開状態とする。

弁部４３内部の流路４３０は、一直線状ではなく、途中で折れ曲がった形状で形成されている。この流路４３０のうち、折れ曲がった部分よりも空気吸い込みノズル４４側の部位を、プランジャ４７が開閉する。

電気的駆動弁４２を制御する制御ユニット８は、さらに、ポンプ部５内の羽根車５０の回転数を、制御及び検知する。なお、羽根車５０の回転数を検知する検知手段を別に設けて、この検知手段で検知した検知結果を、制御ユニット８に送信するようにしてもかまわない。

制御ユニット８は、ポンプ部５を始動させてから、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、電気的駆動弁４２を閉状態にする制御を行う。また、制御ユニット８は、ポンプ部５を駆動させている間、羽根車５０の回転数を基に回転が不安定であることを検知すると、その検知後、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまでの間は、電気的駆動弁４２を閉状態にする制御を行う。

ここで、上述の羽根車５０の回転が安定した状態とは、例えば、羽根車５０の回転数が、基準値の所定範囲内に収まっている状態を示す。この状態は、羽根車５０周りの空気の量が少なく浴槽水の量が十分ある状態で、羽根車５０が、この浴槽水を押し出しながら回転している状態である。

また、上述の羽根車５０の回転が不安定な状態とは、例えば、羽根車５０の回転数が、基準値の所定範囲を超えている状態を示す。この状態は、羽根車５０周りの空気の量が多く浴槽水の量が少ない状態で、羽根車５０がエアー咬みを起こして空回転する状態である。

上述した本実施形態の微細気泡発生装置１の動作について説明する。

操作器９を操作し、制御ユニット８によってポンプ部５を始動させると、ポンプ部５内の羽根車５０が回転を開始し、吸込孔２２から浴槽２内の浴槽水が吸い込まれる。そして、この浴槽水がベンチュリ部４０に流れ込み、ベンチュリ部４０の減圧部４１が減圧状態となる。そして、閉状態の電気的駆動弁４２のプランジャ４７よりも減圧部４１側の流路４３０が減圧状態となる。

このとき、制御ユニット８が、ポンプ部５の羽根車５０の回転数を検知して、羽根車５０が安定した状態で回転していると判断した場合、電気的駆動弁４２を開状態にする。

一方、制御ユニット８が、羽根車５０が不安定な状態で回転していると判断した場合、電気的駆動弁４２を閉状態で維持する。すると、不安定な回転を行う羽根車５０へは、空気吸込みノズル４４からの空気が追加供給されず、浴槽水のみが供給されて、羽根車５０周りの浴槽水の量が増える。これにより、羽根車５０の回転が、不安定な状態から安定した状態へと変わると、制御ユニット８は、羽根車５０が安定した状態で回転していると判断して、電気的駆動弁４２を開状態にする。

電気的駆動弁４２を開状態にした弁部４３の流路４３０は、減圧部４１と空気吸込みノズル４４とを連通させる状態となり、減圧状態の流路４３０に空気吸込みノズル４４から空気が吸い込まれる。ここで、フィルタ４５を通って空気は吸い込まれるので、空気中に含まれる埃やゴミはフィルタ４５でフィルタリングされる。このようにして吸い込まれた空気は、電気的駆動弁４２の弁部４３、連通孔４００を通って、減圧部４１に供給され、減圧部４１を通過する浴槽水に混入される。そして、空気を混入した浴槽水は、ポンプ部５を経由して、気液溶解タンク６に流れ込み、混入した空気が浴槽水に溶解される。その後、この空気が溶解した浴槽水は、吐出孔２３に到達するまでに、溶解した空気が微細気泡化されて、微細気泡を含んだ浴槽水となる。そして、この微細気泡を含んだ浴槽水が吐出孔２３から浴槽２内に吐出される。

なお、ポンプ部５駆動中に、浴槽２の吸込孔２２より浴槽水以外に空気を吸い込んでしまって、羽根車５０が不安定な状態で回転を始めた場合も、上述と同様の動作が行われる。

以上のように動作する本実施形態の微細気泡発生装置１では、ポンプ部５の近接部分に、電気的駆動弁４２を一体に取り付けたベンチュリ部４０が配置されている。そのため、ポンプ部５が駆動している間、ポンプ部５の振動を、ベンチュリ部４０を介して電気的駆動弁４２に伝達することができる。よって、ポンプ部５を停止している間に電気的駆動弁４２の弁部４３の流路４３０のうち、プランジャ４７よりも減圧部４１側の部分まで入り込んで固着した浴槽水の汚れを、この振動で振るい落とすことができる。このようにして、本実施形態では、浴槽水に混入させる空気を取り入れる部分に設けられた電気的駆動弁４２が詰まることを抑制できる。

また、本実施形態の微細気泡発生装置１は、従来技術のように減圧部４１が減圧状態となることで自動的に開く逆止弁を用いた場合（図２参照）と比べ、以下の作用を奏することができる。すなわち、本実施形態では、減圧部４１が減圧状態となっても、ポンプ部５の羽根車５０が安定した状態で回転していなければ、電気的駆動弁４２が開状態とならない。そのため、不安定な回転状態の羽根車５０には空気吸込みノズル４４からの空気が追加供給されないので、ポンプ部５の羽根車５０が不安定な状態で回転する時間を短縮させることができる。なお結果的に、槽水の汚れを安定的に振り落とすことができる。

また、本実施形態では、弁部４３の流路４３０を途中で折れ曲がった形状に設け、プランジャ４７で開閉する部分を、この折れ曲がった部分よりも空気吸い込みノズル４４側としているので、逆流して来る浴槽水の流れの方向を途中で変えることができる。よって、本実施形態では、浴槽水が、流路４３０のプランジャ４７部分まで逆流し難いものとなっている。

以上まとめると、上述した本実施形態の微細気泡発生装置１は、浴槽２に設けている吸込孔２２と吐出孔２３とを連通管３で連通させ、前記連通管３の流路中に、空気混入部４とポンプ部５とを設けたものである。そして、空気混入部４は、減圧部４１を有するベンチュリ部４０と、減圧部４１に電気的駆動弁４２を介して連通する空気吸い込みノズル４４と、で構成されている。そして、ベンチュリ部４０はポンプ部５に近接させて配置しており、電気的駆動弁４２は、ベンチュリ部４０に一体に取り付けられている。

以上のように、電気的駆動弁４２をベンチュリ部４０に一体に取り付け、振動を起こすポンプ部５の近接部分にそのベンチュリ部４０を配置したことで、ポンプ部５の振動を効率的に電気的駆動弁４２に伝えることができる。そのため、電気的駆動弁４２に伝わった振動で、電気的駆動弁４２に固着している浴槽水の汚れを振い落すことができる。このようにして、浴槽水に混入させる空気を取り入れる部分に設けられた電気的駆動弁４２が詰まることを抑制できる。

また、本実施形態の微細気泡発生装置１は、電気的駆動弁４２の開閉を制御するとともにポンプ部５内の羽根車５０の回転数を制御及び検知する制御ユニット８を備える。この制御ユニット８は、ポンプ部５を始動させてから、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、電気的駆動弁４２を閉状態にする制御を行う。

以上のように、本実施形態の微細気泡発生装置１は、制御ユニット８によって、ポンプ部５を始動させてから、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、電気的駆動弁４２を閉じるように制御できる。

そのため、ポンプ部５始動時に、電気的駆動弁４２を閉じたままにして、不安定な回転を行う羽根車５０への空気供給を行わないようにできるので、羽根車５０周りの浴槽水の量を増やして羽根車５０の空回転を抑制できる。

また、本実施形態の微細気泡発生装置１は、電気的駆動弁４２の開閉を制御するとともにポンプ部５内の羽根車５０の回転数を制御及び検知する制御ユニット８を備える。この制御ユニット８は、ポンプ部５を駆動させている間、羽根車５０の回転数を基に回転が不安定であることを検知してから、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、電気的駆動弁４２を閉状態にする制御を行う。

以上のように、本実施形態の微細気泡発生装置１は、制御ユニット８によって、羽根車５０の回転数を基に回転が不安定であることを検知してから、羽根車５０の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、電気的駆動弁４２を閉じるように制御できる。

そのため、本実施形態の微細気泡発生装置１は、ポンプ部５駆動中に、羽根車５０が不安定な状態で回転していることを検知した場合、電気的駆動弁４２を閉じて、羽根車５０への空気の追加供給を停止することができる。このようにすることで、羽根車５０周りの浴槽水の量を増やして羽根車５０の空回転を抑制できる。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１微細気泡発生装置
２浴槽
２２吸込孔
２３吐出孔
３連通管
４空気混入部
４０ベンチュリ部
４１減圧部
４２電気的駆動弁
４４空気吸込みノズル
５ポンプ部
５０羽根車
８制御ユニット

Claims

浴槽に設けている吸込孔と吐出孔とを連通管で連通させ、前記連通管の流路中に、空気混入部とポンプ部とを設けた微細気泡発生装置において、
前記空気混入部を、減圧部を有するベンチュリ部と、前記減圧部に電気的駆動弁を介して連通する空気吸い込みノズルと、で構成し、
前記ベンチュリ部を前記ポンプ部に近接させて配置するとともに、前記電気的駆動弁を前記ベンチュリ部に一体に取り付けたことを特徴とする微細気泡発生装置。
前記電気的駆動弁の開閉を制御するとともに前記ポンプ部内の羽根車の回転数を制御及び検知する制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記ポンプ部を始動させてから、前記羽根車の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、前記電気的駆動弁を閉状態にする制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の微細気泡発生装置。
前記電気的駆動弁の開閉を制御するとともに前記ポンプ部内の羽根車の回転数を制御及び検知する制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記ポンプ部を駆動させている間、前記羽根車の回転数を基に回転が不安定であることを検知してから、前記羽根車の回転数を基に回転が安定したことを検知するまで、前記電気的駆動弁を閉状態にする制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の微細気泡発生装置。